O největší evropské organizaci pro výzkum a vývoj

Frauenhoferova společnost přitahuje promyšlený zájem spolkové vlády l Nadace budoucnosti – nosná témata výzkumu l Co by mohlo zaujmout nástrojaře l V N ěmecku velkorysá podpora státu – u nás zrušené výzkumné ústavy l Montovny nás nezachrání Výzvy globalizace a hrozby finanční krize – těmito pojmy nás dennodenně zahrnují média, většinou pak prostřednictvím bombastických zpráv a katastrofických vizí. Chceme- li však uvažovat konstruktivně a hledat reálné cesty k optimálnímu rozvoji oboru či konkrétní firmy, neuškodí seznámit se s tím, jak současnou i budoucí problematiku řeší u našich sousedů. Nutno dodat, že si v Německu počínají úspěšně a mají jasnou koncepci. Fraunhoferova společnost je největší evropská organizace zabývající se aplikovaným vývojem a výzkumem se zřetelem na konečný cíl, což je využití vědy a výzkumu pro inovativní produkty a jejich použití a tím i vytvoření předpokladů pro přežití v globální konkurenci. Její aktivity se týkají 24 oblastí, zahrnující bezpečnost, energie, materiály, mikroelektroniku, nanotechnologie, numerickou simulaci, opticky funkční povrchy, rapid prototyping, výrobu, vysocevýkonnou keramiku a další. K určeným oblastem jsou vytvářeny svazy řešitelských institucí. Nyní je v samotném Německu v činnosti 57 institutů a celkový potenciál 80 organizací doplňující pobočky Fraunhoferovy společnosti, zřízené ve všech průmyslových centrech světa. Společnost má celkem 14 000 spolupracovníků a hospodaří s ročním obratem okolo 1,4 mld. eur. Za zmínku stojí i bližší pohled na financování aktivit, z něhož lze odvodit promyšlený zájem státu na přípravě a podpoře vysoce sofistikovaných výrob s vysokou přidanou hodnotou. Roku 2007 bylo z 1320 mil. eur obratu hrazeno 388 mil. z veřejných zakázek, 288 mil. ze zdrojů Spolkové republiky a jednotlivých spolkových zemí, 55 mil. eur ze zdrojů EU a 422 mil. eur představovaly zakázky z hospodářského sektoru. Motu společnosti - Zajištění budoucnosti prostřednictvím inovací - plně odpovídá i zahájení činnosti „Nadace budoucnosti“, jejímž cílem je vyhledávat nosná témata základního výzkumu a vytvářet podmínky pro zakládání řešitelských klastrů. Jako rozhodující finanční zdroj nadace se použila část zdrojů z licenčních práv formátu MP3, vyvinutého vědeckým týmem jednoho Fraunhoferova institutu. Celkový objem prostředků překračuje 100 mil. eur a zaručuje profinancování projektů zhruba ve výši 10 mil. eur po dobu 15 let. Jako první se řeší projekt Solární články na bázi metalurgického křemíku, který má odstranit limitující závislost fotovoltaiky na vysoce čistém krystalickém křemíku, a projekt Palivové články z vícevrstvé keramiky, určené pro masovou výrobu. Význam nadace pro hospodářství SRN navíc podporuje fakt, že v jejím představenstvu figurují nejen čelní osobnosti společnosti, ale i členové hospodářského výboru spolkového sněmu, představitelé spolkového ministerstva pro vzdělání a vývoj a zástupci takových společností jako je např. Thyssen-Krupp. Vybrat pro ilustraci jen několik z množství řešených úkolů probíhajících aktivit Fraunhoferovy společnosti není právě jednoduché. Proto uvádíme pouze ty, jež mohou zajímat především nástrojaře. Výroba vstřikovacích nástrojů s mikroa nanostrukturovanými povrchy Řešení technologických možností, jak zhotovit část funkční plochy formy, resp. její vložky tak, aby bylo možno docílit žádoucích optických vlastností konečného výrobku v jedné technologické operaci, vhodné pro masovou výrobu. Jde nejen o požadovanou průhlednost, ale také o definovanou odrazivost, zhotovení prvků jednoznačně definujících původ výrobku a další vlastnosti, jichž se dosud dosahuje v operacích následujících stříkání, a tedy zdražujících konečný výrobek. Pomocí diamantového nástroje lze dosáhnout struktur s rozlišením 10 ?m a excelentní kvality i přesnosti povrchu; metoda využívá koordinace pohybu řezného nástroje a pohybu obrobku tak, aby požadovaná jemná struktura byla zhotovena současně s vytvářením jeho makroskopického tvaru. Pomocí selektivního odstraňování části povrchu laserem s trváním pulzu pod 200 ns a energií od 5 do 10 ?J se vytváří tvar diamantového nástroje jako negativ požadovaného tvaru povrchu anebo je možno tvarovat požadovaný povrch výsledného nástroje přímo. Kombinací makroskopického opracování s nanotechnologickými postupy lze s výhodou vytvářet dílce pro optický průmysl, dále ovlivňovat snadnost vyjímání výlisku z formy díky jejímu vhodnému povrchu nebo žádoucím způsobem tvarovat povrch nástroje před aplikací tvrdého povlaku. Inline čištění povrchu pomocí plazmy Aby bylo možno v prostředí s vysokým stupněm vakua docílit kvalitního povlaku s definovanými vlastnostmi, je nutno nejprve povlakovaný dílec zbavit všech nečistot, resp. takových částic, které mají charakter shluku slabě vázaných molekul základního materiálu. Moderní povlakovací procesy vyžadují totiž „atomární“ čistotu povlakovaného povrchu. Navíc je nutné zabránit pohlcování vlhkosti ošetřeným povrchem a jeho oxidaci. Pro splnění těchto požadavků byly vyvinuty dva postupy fyzikálního leptání, využívající vysloveně hustou a tím výkonnou plazmu. Povrch je fyzicky očištěn ostřelováním ionty, znečištění se rozprašováním převádí částečně do plynové fáze a je odsáno, částečně uvolněno a shromážděno na kolektoru. Vyvíjely se dva způsoby vhodné pro inline začlenění do hromadné výroby; jeden pro plynulé ošetření kovových pásů, druhý pro kusový materiál. Při obou není nutné nákladně izolovat ošetřované kovové povrchy nebo je naopak elektricky nabít. Vysoce lesklé povrchy ocelových nástrojů V automobilovém, optickém a elektronickém průmyslu či v hračkářství stoupá potřeba nástrojů a forem s vysoce hladkým 3D povrchem, což je dáno funkčními, vizuálními, optickými a tribologickými požadavky. Dosažení takového povrchu na obecných plochách je časově náročné a odvislé od kvalifikace pracovníka. Proto začaly práce na projektu automatizovaného lešticího pracoviště. Jeho základem je robot, na jehož rameni je umístěno lešticí vřeteno, opatřené speciálním lešticím nástrojem. Nástroj, vybavený gumovou membránou, se vyznačuje rovnoměrným přítlakem celé jeho aktivní plochy. Celý proces bude řízen CAD/CAM modulem, aby bylo možno programovat všechny dráhy podobně jako u frézování a dosáhnout ostrých hran i definovaných zaoblení. Cílem projektu je převést všechny známé a používané technologické kroky pro opracování rovinných ploch spolehlivě do podmínek ploch obecného tvaru. Výzva institutu IPT k v ýměně zkušeností z leštění oceli Spolu se švédskou univerzitou v Halmstadu, výrobcem oceli Uddeholm Tooling AB, plánuje Fraunhoferův institut pro výrobní technologie v Cáchách intenzivní výměnu zkušeností mezi výrobci a výzkumnými ústavy na téma leštění ocelí. Cílem je vytvořit nové definice procesu, nové standardy kvality povrchu, vyzkoušet nové způsoby měření, zlepšit užívané technologie leštění a odstranit závislost dosažené kvality povrchu na kvalifikaci a zkušenostech leštiče. Předpokládaná délka trvání tohoto fóra je dva roky. Závěrem ještě malé srovnání. I když podělíme uvedené údaje deseti, abychom dostali měřítko odpovídající velikosti České republiky, neubráníme se pocitu hořkosti. Na jedné straně velkorysá podpora státu, jasná koncepce – dokumentovaná dosaženými výsledky i plánovaným nárůstem počtu pracovníků ve Fraunhoferově společnosti o 1500 v roce 2009; na druhé straně lhostejná likvidace VÚOSO a řady dalších výzkumných ústavů, rozprášení jejich výzkumného potenciálu a logickým nárůstem výrob s nízkou přidanou hodnotou. Teprve nyní, po tolika letech, docházíme k poznání, že nás budování montoven nezachrání a že pro přežití v současných náročných podmínkách je nezbytné podporovat náročné výrobní programy. Kvalifikovaný pracovník vývoje nevyroste za rok a vybudování výzkumně vývojových kapacit si vyžádá čas i nemalé prostředky; je proto nejvyšší čas konečně začít.